[实用新型]一种基于三维霍尔磁传感器的空间磁场矢量分布探测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械自动化领域，具体来说，是一种自动调节检测区域、面向空间磁场矢量分布检测与图形显示的装置和方法。

背景技术

近年来随着手机、电脑、平板电脑等电子设备的普及，越来越多的电子设备随时随地的围绕在我们周围。这些电子设备本身都包含了或多或少电磁模块，因此在我们人身周围分布着越来越多的磁场，而这些磁场的存在会对我们的身体产生或大或小的影响。特别是对于特定的弱势群体，比如心脏病患者，强磁场的分布可能会影响他们心脏的正常工作或者装在人体内的心脏起搏器等生物电子设备的正常工作，存在很大的安全隐患。因此，磁场分布情况是越来越被人们广泛关注的事情。

磁场的分布包含大小和方向两个因素，相较于仅仅考虑磁场大小的普通场合，在上述考虑范围内磁场的方向显得更为重要，这是因为对于某个磁敏感方向而言，与之垂直方向上的磁场无论有多大对它的影响都为零。因此如何直观显示磁场矢量分布情况显得尤为重要。对于磁场B可以表述为：

(1)、磁场矢量B＝B_xi+B_yj+B_zk；

(2)、磁场大小B=Bx2+By2+Bz2.]]>

当面向平板电脑、手提电脑等大型电子设备时，传统的手持式磁强计对于磁场的检测虽然具有结构简单、价格低廉的优点，但同时也具有一定的缺点：一方面，检测效率低下，耗时长，时间成本高；另一方面，检测稳定性差，且由于人手操作的误差导致磁场方向和位置的检测误差大，检测结果有效性低。因此，开发一种自动化的检测设备显得很有必要。

面向点阵扫描式的自动运动设备，当要求检测区域和运动参数(速度和步长)可以任意调节时，相关参数的计算公式为：

L_x＝Δx*N_x＝V_x*t_x；

L_y＝Δy*N_y＝V_y*t_y；

T＝t_x+t_y；

其中，Δx、Δy分别表示X、Y方向上点阵式扫描的步长；N_x、N_y分别表示X、Y方向上点阵式扫描的总点数；L_x、L_y分别表示X、Y方向上点阵式扫描的总位移；V_x、V_y分别表示X、Y方向上点阵式扫描的速度；t_x、t_y分别表示X、Y方向上点阵式扫描的时间；T表示点阵式扫描的总耗时。

综上所述，面向对磁场大小和方向要求都很重要的特殊应用场合，开发一种高效、稳定且显示结果直观、可靠的磁场矢量检测系统显得尤为重要，进而方可更好的评估磁场分布情况，并进一步分析磁场对其他方面的影响情况。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种基于三维磁传感器的空间磁场矢量分布探测装置及方法，通过上位机的运动参数设置控制机械平台的运动，下位机控制器直接控制步进电机运动和磁传感器的数据采集，最终上位机给出空间磁场矢量的分布图像。

本实用新型一种基于三维磁传感器的空间磁场矢量分布探测装置，包括传感器、三轴运动平台、信号调理模块、数据采集模块、下位机控制器、电机驱动器模块与上位机。